計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及應(yīng)用案例教程（微課版）（第2版）-教案 項(xiàng)目2 初識(shí)局域網(wǎng)

項(xiàng)目2初識(shí)局域網(wǎng)課題任務(wù)2.1局域網(wǎng)概述課時(shí)教學(xué)內(nèi)容局域網(wǎng)概念、基本組成局域網(wǎng)特征局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)類(lèi)型教學(xué)目標(biāo)了解局域網(wǎng)概念、基本組成、特征掌握局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)理解局域網(wǎng)類(lèi)型教學(xué)重點(diǎn)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)及主要語(yǔ)言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問(wèn)法）導(dǎo)入：通過(guò)東方電子商務(wù)有限公司搭建網(wǎng)絡(luò)要進(jìn)行硬件設(shè)備采購(gòu)，讓同學(xué)們?cè)谒伎坪腿A為兩家公司中選擇產(chǎn)品。二、新課教學(xué)（講解法、提問(wèn)法、示范法）1、概述局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。大多數(shù)公司、企業(yè)、政府部門(mén)及住宅小區(qū)內(nèi)的計(jì)算機(jī)都通過(guò)局域網(wǎng)連接起來(lái)，以達(dá)到資源共享、信息傳遞和數(shù)據(jù)通信的目的。2、局域網(wǎng)基本組成局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成。網(wǎng)絡(luò)硬件用于實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的物理連接，為連接在局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)之間的通信提供一條物理信道和實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)間的資源共享；網(wǎng)絡(luò)軟件則主要用于控制并具體實(shí)現(xiàn)信息的傳送和網(wǎng)絡(luò)資源的分配與共享。這兩部分互相依賴、共同完成局域網(wǎng)的通信功能。3、局域網(wǎng)的特征域網(wǎng)用于將有限范圍內(nèi)（如一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、一幢大樓、一個(gè)校園）的各種計(jì)算機(jī)、終端與外部設(shè)備互連成網(wǎng)。局域網(wǎng)按照采用的技術(shù)、應(yīng)用范圍和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的不同可以分為共享局域網(wǎng)和交換局域網(wǎng)。局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展非常迅速，應(yīng)用也日益廣泛，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最活躍的領(lǐng)域之一。局域網(wǎng)的主要特征是：高數(shù)據(jù)速率、短距離和低誤碼率。4、局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常見(jiàn)的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型有：總線型、環(huán)型、星型和樹(shù)型拓?fù)洌渲行切屯負(fù)浣Y(jié)構(gòu)是目前組建局域網(wǎng)時(shí)最常使用的一種結(jié)構(gòu)。1）總線型在總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)使用總線作為傳輸介質(zhì)，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都通過(guò)接口，串接在總線上。每個(gè)節(jié)點(diǎn)所發(fā)的信息都通過(guò)總線來(lái)傳輸，并被總線上的所有節(jié)點(diǎn)接收。但是，在同一個(gè)時(shí)刻，只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)出信息，不允許有兩個(gè)或以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用總線，一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)共享總線資源?？梢?jiàn)，總線的帶寬成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，網(wǎng)絡(luò)的性能和效率隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加而急劇下降。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s11總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖2）環(huán)型環(huán)型網(wǎng)絡(luò)是將網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)用公共纜線連接，纜線的兩端連接起來(lái)形成一個(gè)閉合的環(huán)路，信息在環(huán)中以固定的方向傳輸。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如REF_Ref536558439\h圖22所示。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s12環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖3）星型星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通過(guò)一中央節(jié)點(diǎn)（如集線器）連接其他節(jié)點(diǎn)而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。集線器是網(wǎng)絡(luò)的中央設(shè)備，各計(jì)算機(jī)都需通過(guò)集線器與其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。在星型網(wǎng)絡(luò)中，中央節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷最重，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，一旦中央節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓，星型拓?fù)鋵儆诩锌刂剖骄W(wǎng)絡(luò)。星型拓?fù)淙鏡EF_Ref536558457\h圖23所示。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s13星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖4）樹(shù)型樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是從總線拓?fù)溲葑冞^(guò)來(lái)的，形狀像一棵樹(shù)，它有一個(gè)帶分支的根，每個(gè)分支還可延伸出子分支。樹(shù)型結(jié)構(gòu)通常采用同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，且使用寬帶傳輸技術(shù)。樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了層次化的結(jié)構(gòu)，具有一個(gè)根節(jié)點(diǎn)和多層分支節(jié)點(diǎn)。樹(shù)型拓?fù)渲谐巳~節(jié)點(diǎn)以外，根節(jié)點(diǎn)和所有分支節(jié)點(diǎn)都是轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，信息的交換主要在上下節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，相鄰節(jié)點(diǎn)之間一般不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換量很小。樹(shù)型拓?fù)鋵儆诩锌刂剖骄W(wǎng)絡(luò)，適用于分級(jí)管理及控制型網(wǎng)絡(luò)。樹(shù)型拓?fù)淙鏡EF_Ref536558478\h圖24所示。 圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s14星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖 5、局域網(wǎng)類(lèi)型目前常見(jiàn)的局域網(wǎng)類(lèi)型包括：以太網(wǎng)（Ethernet）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）、令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）、交換網(wǎng)Switching等，它們?cè)谕負(fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。其中應(yīng)用最廣泛的是以太網(wǎng)，它是一種總線結(jié)構(gòu)的LAN，是目前發(fā)展最迅速、也最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)。1）以太網(wǎng)（Ethernet）早期局域網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是如何解決連接在同一總線上的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有秩序地共享一個(gè)信道的問(wèn)題，而以太網(wǎng)絡(luò)正是利用載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/碰撞檢測(cè)（CSMA/CD）技術(shù)成功地提高了局域網(wǎng)絡(luò)共享信道的傳輸利用率，從而得以發(fā)展和流行的。交換式快速以太網(wǎng)及千兆以太網(wǎng)是近幾年發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使以太網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)今局域網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛的主流技術(shù)之一。隨著電子郵件數(shù)量的不斷增加，以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和多媒體應(yīng)用的不斷普及，人們迫切需要高速高帶寬的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。交換式快速以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?？焖僖蕴W(wǎng)及千兆以太網(wǎng)從根本上講還是以太網(wǎng)，只是速度快。它基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)（IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，CSMA/CD介質(zhì)存取協(xié)議，總線性或星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持細(xì)纜、UTP、光纖介質(zhì)，支持全雙工傳輸），可以使用現(xiàn)有的電纜和軟件，因此它是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全的選擇。2）FDDI網(wǎng)絡(luò)

光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）是目前成熟的LAN技術(shù)中傳輸速率最高的一種。這種傳輸速率高達(dá)100Mb/s的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是ANSIX3T9.5。該網(wǎng)絡(luò)具有定時(shí)令牌協(xié)議的特性，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸媒體為光纖。使用光纖作為傳輸媒體具有多種優(yōu)點(diǎn)：（1）較長(zhǎng)的傳輸距離，相鄰站間的最大長(zhǎng)度可達(dá)2km，最大站間距離為200km。（2）具有較大的帶寬，F(xiàn)DDI的設(shè)計(jì)帶寬為100Mbit/s。（3）具有對(duì)電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過(guò)程中不受電磁和射頻噪聲的影響，也不影響其設(shè)備。（4）光纖可防止傳輸過(guò)程中被分接偷聽(tīng)，也杜絕了輻射波的竊聽(tīng)，因而是最安全的傳輸媒體。3）異步傳輸模式（ATM）ATM是目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最新技術(shù)，它采用基于信元的異步傳輸模式和虛電路結(jié)構(gòu)，根本上解決了多媒體的實(shí)時(shí)性及帶寬問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)面向虛鏈路的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，它通常提供155Mbit/s的帶寬。它既汲取了話務(wù)通訊中電路交換的“有連接”服務(wù)和服務(wù)質(zhì)量保證，又保持了以太、FDDI等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中帶寬可變、適于突發(fā)性傳輸?shù)撵`活性，從而成為迄今為止適用范圍最廣、技術(shù)最先進(jìn)、傳輸效果最理想的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)手段。ATM技術(shù)具有如下特點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸有連接服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）。（2）交換吞吐量大、帶寬利用率高。（3）具有靈活的組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)載平衡能力，伸縮性、可靠性極高。（4）ATM是現(xiàn)今唯一可同時(shí)應(yīng)用于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它將局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)一。三、擴(kuò)展項(xiàng)目局域網(wǎng)有幾種常見(jiàn)的拓?fù)浜统Ｒ?jiàn)類(lèi)型？它們都有什么特點(diǎn)？課題任務(wù)2.2局域網(wǎng)硬件設(shè)備課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、終端設(shè)備2、通信設(shè)備3、傳輸介質(zhì)教學(xué)目標(biāo)掌握常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的類(lèi)型和特點(diǎn)掌握常見(jiàn)傳輸介質(zhì)的類(lèi)型和特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的類(lèi)型和特點(diǎn)傳輸介質(zhì)的類(lèi)型和特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的類(lèi)型和特點(diǎn)傳輸介質(zhì)的類(lèi)型和特點(diǎn)教學(xué)活動(dòng)及主要語(yǔ)言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問(wèn)法）導(dǎo)入：上節(jié)課學(xué)習(xí)局域網(wǎng)有幾種常見(jiàn)的拓?fù)浜统Ｒ?jiàn)類(lèi)型？二、新課教學(xué)（講解法、提問(wèn)法、示范法）1、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器服務(wù)器（Server）發(fā)展到今天，適應(yīng)各種不同功能、不同環(huán)境的服務(wù)器不斷地出現(xiàn)，分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣。（1）服務(wù)器按應(yīng)用層次可劃分為入門(mén)級(jí)服務(wù)器、工作組級(jí)服務(wù)器、部門(mén)級(jí)服務(wù)器和企業(yè)級(jí)服務(wù)器四類(lèi)。（2）按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，可以把服務(wù)器劃分為“臺(tái)式服務(wù)器”、“機(jī)架式服務(wù)器”、“機(jī)柜式服務(wù)器”和“刀片式服務(wù)器”四類(lèi)。2.網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)工作站是指用戶能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中工作，訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)共享資源的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通常又稱(chēng)為客戶機(jī)（Client）。網(wǎng)絡(luò)工作站是連接在局域網(wǎng)上的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，用戶通過(guò)它來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，共享資源。3、傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是通信雙方交流信息的物理通道，用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)之間原始比特流的實(shí)際傳輸。傳輸介質(zhì)的品種繁多，每一種介質(zhì)在帶寬、延遲、信號(hào)衰減、抗干擾能力、傳輸距離、安裝維護(hù)難度等方面都不相同。傳輸介質(zhì)的選用是非常重要的，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響極大。在局域網(wǎng)中，常用的是有線傳輸介質(zhì)，主要有雙絞線、同軸電纜和光纜。1）雙絞線雙絞線分非屏蔽雙絞線（UnshieldedTwistedPair，UTP）和屏蔽雙絞線（ShieldedTwistedPair，STP）兩種。目前，局域網(wǎng)大多數(shù)使用的是UTP。雙絞線是兩根絕緣導(dǎo)線互相絞結(jié)在一起的一種通用的傳輸介質(zhì)，它可減少線間電磁干擾，適用于模擬、數(shù)據(jù)通信。在局域網(wǎng)中，UTP已被廣泛采用，其傳輸速率取決于芯線質(zhì)量、傳輸距離、驅(qū)動(dòng)和接收信號(hào)的技術(shù)等。如令牌環(huán)網(wǎng)采用第三類(lèi)UTP，傳輸速率最高可達(dá)16Mbit/s，10Base-T采用的三類(lèi)UTP速率達(dá)10Mbit/s，100Base-T采用的五類(lèi)UTP傳輸速率達(dá)100Mbit/s。UTP價(jià)格較低，傳輸速率滿足使用要求，適用于辦公大樓、學(xué)校、商廈等干擾較小的環(huán)境，但不適于噪聲大、電磁干擾強(qiáng)的惡劣環(huán)境。2）同軸電纜同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層用密織的網(wǎng)狀導(dǎo)體環(huán)繞的絕緣材料，網(wǎng)外又覆蓋一層保護(hù)材料，按“同軸”的形式構(gòu)成。在局域網(wǎng)中使用的同軸電纜有75Ω、50Ω和93Ω3種。RG59型75Ω電纜是共用天線電視系統(tǒng)（CATV）采用的標(biāo)準(zhǔn)電纜，它常用于傳輸頻分多路FDM方式產(chǎn)生的模擬信號(hào)，頻率可達(dá)300～400MHz，稱(chēng)作寬帶傳輸，也可用于傳輸數(shù)字信號(hào)。50Ω同軸電纜分粗纜（RG-8型或RG-11型）和細(xì)纜（RG-58型）兩種。粗纜抗干擾性能好，傳輸距離較遠(yuǎn)，細(xì)纜價(jià)格低，傳輸距離較近，傳輸速率一般為10Mbit/s，適用于以太網(wǎng)。RG-62型93Ω電纜是Arcnet網(wǎng)采用的同軸電纜，通常只適用于基帶傳輸，傳輸速率為2～20Mbit/s。3）光纜光纜是光纖電纜的簡(jiǎn)稱(chēng)，是傳送光信號(hào)的介質(zhì)，它由纖芯、包層和外部一層增強(qiáng)強(qiáng)度的保護(hù)層構(gòu)成。纖芯是采用二氧化硅摻以鍺、磷等材料制成，呈圓柱形。外面包層由純二氧化硅制成，它將光信號(hào)折射到纖芯中。光纖分單模和多模兩種。單模只提供一條光通路，在無(wú)中繼的條件下，傳輸距離可達(dá)幾十千米。多模有多條光通路，在無(wú)中繼的情況下，傳輸距離可達(dá)幾千米。單模光纖容量大，傳輸距離比多模遠(yuǎn)，價(jià)格較貴。目前單模光纖芯直徑約8.3μm/125μm，多模光纖芯常用的為62.5μm/125μm。光纖只能單向傳輸，如需雙向通信，則應(yīng)成對(duì)使用。光纜是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最有發(fā)展前途的傳輸介質(zhì)，它的傳輸速率可高達(dá)1000Mbit/s，誤碼率低，衰減小，傳播延時(shí)很小，并有很強(qiáng)的抗干擾能力，適宜在泄漏信號(hào)、電氣干擾信號(hào)嚴(yán)重的環(huán)境中使用，所以倍受人們青睞。光纜適用于點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，所以常應(yīng)用于環(huán)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。缺點(diǎn)是成本較高，還不能普遍使用。4）無(wú)線介質(zhì)除了以上說(shuō)的有線介質(zhì)之外，在某些特殊的環(huán)境中還可以使用無(wú)線技術(shù)，將計(jì)算機(jī)連接起來(lái)。無(wú)線傳輸技術(shù)是利用大氣和外層空間作為傳播的通路，但由于信號(hào)波譜和傳輸技術(shù)的不同，主要包括微波、衛(wèi)星微波和紅外等。微波通信是指用頻率在2GHz～40GHz的微波信號(hào)進(jìn)行通信。由于微波通信只能進(jìn)行可視范圍內(nèi)的通信，并且大氣對(duì)微波信號(hào)的吸收與散射影響較大，所以，微波通信主要用于幾千米范圍內(nèi)的傳輸，不適用于鋪設(shè)有線傳輸介質(zhì)的情況，而且只能用于點(diǎn)到點(diǎn)的通信，速率也不高，一般為幾百Kb/s。衛(wèi)星微波通信是指利用人造衛(wèi)星進(jìn)行中轉(zhuǎn)的通信方式。商用的通信衛(wèi)星一般被發(fā)射到赤道上方3.6×104km的同步軌道上。另外也有中低軌道的小衛(wèi)星通信，如摩托羅拉的銥星系統(tǒng)。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是適用于很長(zhǎng)距離的傳輸，如國(guó)際、洲際之間；傳輸延時(shí)較大，費(fèi)用較高。一般來(lái)說(shuō)，影響傳輸介質(zhì)選擇的因素包括以下幾個(gè)：1.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳輸介質(zhì)的物理特性、網(wǎng)絡(luò)成本及應(yīng)用環(huán)境的需要等諸多因素緊密相關(guān)。例如，星狀結(jié)構(gòu)不適合選用同軸電纜，可選擇雙絞線等方式通信。2.容量：介質(zhì)提供的傳輸速率應(yīng)能夠滿足要求。3.可靠性（差錯(cuò)率）：在可能的情況下，盡量選擇可靠性高的介質(zhì)。4.應(yīng)用環(huán)境：包括傳輸距離、環(huán)境惡劣程度、信號(hào)強(qiáng)度等。目前常用的介質(zhì)使用方式為：局域網(wǎng)由雙絞線連接到桌面；光纖（包括單模和多模，視距離遠(yuǎn)近而定）作為通信干線；衛(wèi)星微波用于跨國(guó)界和對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)傳輸。4、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備這里的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指單個(gè)計(jì)算機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)必須使用的設(shè)備，是集線器（Hub）、中繼器（Repeater）、交換機(jī)（Switch）等網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和網(wǎng)橋（Bridge）、路由器（Router）、網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)。通過(guò)這些設(shè)備可以把計(jì)算機(jī)連接起來(lái)組成局域網(wǎng)，或?qū)⒕钟蚓W(wǎng)與局域網(wǎng)互連起來(lái)組成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備。比如：將計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)卡、非屏蔽雙絞線、RJ-45連接器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機(jī)相連，連接在一起就能組成一個(gè)10Base-T以太網(wǎng)。1）網(wǎng)卡（NIC）網(wǎng)絡(luò)接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC），又稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)適配器（NetworkInterfaceAdapter，NIA），簡(jiǎn)稱(chēng)網(wǎng)卡，網(wǎng)卡是安裝在計(jì)算機(jī)中的一塊電路板，它可以作為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備插在擴(kuò)展槽中，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)之間的物理連接，為計(jì)算機(jī)之間相互通信提供一條物理通道，并通過(guò)這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中，每一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡，通過(guò)介質(zhì)連接器將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)電纜系統(tǒng)。網(wǎng)卡工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它主要完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能。網(wǎng)卡是局域網(wǎng)通信接口的關(guān)鍵設(shè)備，它是決定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的重要因素之一。2.集線器（Hub）當(dāng)兩臺(tái)電腦通過(guò)非屏蔽雙絞線進(jìn)行“雙機(jī)互連”傳輸距離大于100m時(shí)，信號(hào)可能會(huì)因逐漸衰減造成失真。為了實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互連，人們便在這兩臺(tái)電腦之間安裝了一個(gè)“中繼器”即集線器，將衰減的信號(hào)放大處理，重新恢復(fù)完整的信號(hào)繼續(xù)傳送，可擴(kuò)大信號(hào)的傳輸范圍。集線器（Hub）作為一種集中管理網(wǎng)絡(luò)的共享設(shè)備，從字面上理解，集線器就是將網(wǎng)線集中起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。利用集線器不僅可以將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起，而且還可起到擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)范圍的作用。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)范圍并不是可以無(wú)限擴(kuò)大的，即使信號(hào)衰減能夠得到控制，信號(hào)傳輸時(shí)間過(guò)時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，集線器級(jí)聯(lián)一般不能超過(guò)4級(jí)。集線器可以按傳輸速率、配置形式、管理方式和端口數(shù)的不同進(jìn)行分類(lèi)，組網(wǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備的數(shù)量選擇合適的集線器，并留下一些余量為擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)做準(zhǔn)備。（1）按照端口的數(shù)目不同，集線器可分為8口、16口和24口等，端口數(shù)多，價(jià)格會(huì)相對(duì)高一點(diǎn)。（2）按提供的帶寬，可以將集線器分為10/100自適應(yīng)，這里的帶寬指得是集線器提供的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，其單位是bit/s。（3）按照擴(kuò)展方式分類(lèi)，集線器分為可堆疊集線器和不可堆疊集線器。當(dāng)集線器的端口不夠用時(shí)，可以通過(guò)兩種擴(kuò)展方式增加端口數(shù)：堆疊和級(jí)聯(lián)。①堆疊是指通過(guò)專(zhuān)門(mén)的堆疊模塊和連接線把幾個(gè)集線器連接在一起。對(duì)于其他設(shè)備來(lái)說(shuō)，這些堆疊在一起的集線器就相當(dāng)于一個(gè)集線器。②級(jí)聯(lián)就是通過(guò)級(jí)聯(lián)端口或普通端口把多個(gè)集線器連在一起，從而達(dá)到擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的效果。級(jí)聯(lián)之后集線器依舊是獨(dú)立存在的，而不是一個(gè)整體。集線器往往都提供了級(jí)聯(lián)端口，這個(gè)端口用以和上層交換機(jī)或其他集線器的普通端口相連。（4）依據(jù)管理方式的不同，集線器可以分為被動(dòng)集線器、主動(dòng)集線器、智能集線器和交換集線器。3.交換機(jī)（Switch）交換機(jī)（英文：Switch，意為“開(kāi)關(guān)”）是一種用于電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。最常見(jiàn)的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)，其他常見(jiàn)的還有電話語(yǔ)音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過(guò)內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，數(shù)據(jù)包會(huì)被廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的MAC地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換概念的提出改進(jìn)了共享工作模式。而HUB集線器就是一種物理層共享設(shè)備，HUB本身不能識(shí)別MAC地址和IP地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)向B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)模擅恳慌_(tái)終端通過(guò)驗(yàn)證數(shù)據(jù)報(bào)頭的MAC地址來(lái)確定是否接收。也就是說(shuō)，在這種工作方式下，同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。相對(duì)于集線器而言，交換機(jī)的種類(lèi)更多。它可以按網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、交換方式、應(yīng)用規(guī)模、傳輸模式和管理方式等標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)。（1）按網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型分類(lèi)。根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類(lèi)型，局域網(wǎng)交換機(jī)可以分為令牌環(huán)交換機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)和ATM交換。（2）按應(yīng)用規(guī)模分類(lèi)。按應(yīng)用規(guī)模的大小，交換機(jī)可以分為工作組級(jí)交換機(jī)、部門(mén)級(jí)交換機(jī)和企業(yè)級(jí)交換機(jī)。需要說(shuō)明的是，不同企業(yè)的規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)可能不盡相同。（3）按交換方式分類(lèi)交換機(jī)通過(guò)以下三種方式進(jìn)行交換：=1\*GB3①直通式=2\*GB3②存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：=3\*GB3③碎片隔離：（4）按傳輸模式分類(lèi)交換機(jī)的傳輸模式有全雙工、半雙工、全雙工/半雙工自適應(yīng)。（5）按管理方式分類(lèi)。按管理方式的不同，交換機(jī)可以分為可網(wǎng)管交換機(jī)和非網(wǎng)管型交換機(jī)。4.路由器（Router）所謂“路由”，是指把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的行為和動(dòng)作，而路由器（Router），正是執(zhí)行這種行為動(dòng)作的機(jī)器，是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)。路由和交換機(jī)之間的主要區(qū)別就是交換機(jī)發(fā)生在OSI參考模型第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由和交換機(jī)在移動(dòng)信息的過(guò)程中需使用不同的控制信息，所以說(shuō)兩者實(shí)現(xiàn)各自功能的方式是不同的。為了完成“路由”的工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)─路由表（RoutingTable），供路由選擇時(shí)使用。路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)修改，可以由路由器自動(dòng)調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。在路由器中涉及到兩個(gè)有關(guān)地址的名字概念，那就是：靜態(tài)路由表和動(dòng)態(tài)路由表。由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路由表稱(chēng)之為靜態(tài)（Static）路由表，一般是在系統(tǒng)安裝時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會(huì)隨未來(lái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。動(dòng)態(tài)（Dynamic）路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路由表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議（RoutingProtocol）提供的功能，自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時(shí)自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?。三、擴(kuò)展項(xiàng)目局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備有哪些？各自有什么特點(diǎn)課題任務(wù)2.3局域網(wǎng)軟件系統(tǒng)課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)2、介質(zhì)訪問(wèn)控制方法3、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)4、通信協(xié)議教學(xué)目標(biāo)理解IEEE802協(xié)議掌握局域網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法了解常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和通信協(xié)議教學(xué)重點(diǎn)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)；局域網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法教學(xué)難點(diǎn)局域網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法教學(xué)活動(dòng)及主要語(yǔ)言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問(wèn)法）導(dǎo)入：局域網(wǎng)的硬件設(shè)備有哪些？各自有什么特點(diǎn)二、新課教學(xué)（講解法、提問(wèn)法、示范法）1、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE是英文InstituteofElectricalandElectronicsEngineers的簡(jiǎn)稱(chēng)，其中文譯名是電氣和電子工程師協(xié)會(huì)。IEEE802定義了局域網(wǎng)的參考模型，該模型只對(duì)應(yīng)OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層與物理層，它將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為：邏輯鏈路控制LLC子層和介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC子層，如REF_Ref536558545\h圖25所示：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s15OSI參考模型與IEEE802參考模型對(duì)應(yīng)關(guān)系IEEE802為局域網(wǎng)制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，如REF_Ref536558558\h圖26所示，主要是：1.IEEE802.1標(biāo)準(zhǔn)，它包括局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連以及網(wǎng)絡(luò)管理與性能測(cè)試。2.IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)，定義了邏輯鏈路控制LLC子層的功能與服務(wù)。3.IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，定義了CSMA/CD總線介質(zhì)訪問(wèn)控制子層與物理層規(guī)范。4.IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)，定義了令牌總線（TokenBus）介質(zhì)訪問(wèn)控制子層與物理層規(guī)范。5.IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)，定義了令牌環(huán)（TokenRing）介質(zhì)訪問(wèn)控制子層與物理層規(guī)范。6.IEEE802.6標(biāo)準(zhǔn)，定義了城域網(wǎng)MAN介質(zhì)訪問(wèn)控制子層與物理層規(guī)范。7.IEEE802.7標(biāo)準(zhǔn)，定義了寬帶技術(shù)。8.IEEE802.8標(biāo)準(zhǔn)，定義了光纖技術(shù)。9.IEEE802.9標(biāo)準(zhǔn)，定義了綜合語(yǔ)音與數(shù)據(jù)局域網(wǎng)IVDLAN技術(shù)。10.IEEE802.10標(biāo)準(zhǔn)，定義了可互操作的局域網(wǎng)安全性規(guī)范SILS。11.IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，定義了無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)。12.IEEE802.12100Mbit/sVG-AnyLAN訪問(wèn)控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。13.IEEE802.14標(biāo)準(zhǔn)定義了電纜調(diào)制解調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)。14.IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn)定義了近距離個(gè)人無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。15.IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)定義了寬帶無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。2、介質(zhì)訪問(wèn)控制方法局域網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制方式主要解決介質(zhì)使用權(quán)或機(jī)構(gòu)問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸信道的合理分配。局域網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制是局域網(wǎng)重要的一項(xiàng)基本任務(wù)，對(duì)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程和網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生決定性的影響。局域網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制包括：確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送到介質(zhì)上去的特定時(shí)刻和解決如何對(duì)公用傳輸介質(zhì)訪問(wèn)和利用并加以控制的問(wèn)題。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享局域網(wǎng)有三類(lèi)：帶有沖突碰撞檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，CSMA/CD）、令牌環(huán)和令牌總線。1）載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)法（CSMA/CD）CSMA/CD是一種適用于總線結(jié)構(gòu)的分布式介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，是IEEE802.3的核心協(xié)議，是一種典型的隨機(jī)訪問(wèn)的爭(zhēng)用型技術(shù)。CSMA/CD的發(fā)送流程可以簡(jiǎn)單地概括為：先聽(tīng)先發(fā)；邊聽(tīng)邊發(fā)；沖突停止；隨機(jī)延遲后重發(fā)。2）令牌環(huán)訪問(wèn)控制（TokenRing）令牌環(huán)技術(shù)是1969年由IBM提出來(lái)的。它適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，并已成為流行的環(huán)訪問(wèn)技術(shù)。這種介質(zhì)訪問(wèn)技術(shù)的基礎(chǔ)是令牌。令牌是一種特殊的幀，用于控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的發(fā)送權(quán)，只有持有令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。由于發(fā)送結(jié)點(diǎn)在獲得發(fā)送權(quán)后就將令牌刪除，在環(huán)路上不會(huì)再有令牌出現(xiàn)，其它結(jié)點(diǎn)也不可能再得到令牌，從而保證環(huán)路上某一時(shí)刻只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，因此令牌環(huán)技術(shù)不存在爭(zhēng)用現(xiàn)象，它是一種典型的無(wú)爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問(wèn)控制方式。令牌環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其訪問(wèn)方式具有可調(diào)整性和確定性，且每個(gè)結(jié)點(diǎn)具有同等的介質(zhì)訪問(wèn)權(quán)。同時(shí)，還提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)，具有很強(qiáng)的適用性。它的主要缺點(diǎn)是環(huán)維護(hù)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)較困難。3）令牌總線訪問(wèn)控制（TokenBus）CSMA/CD采用用戶訪問(wèn)總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕負(fù)載時(shí)時(shí)延小等特點(diǎn)，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)荷增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延時(shí)增加、性能明顯下降。令牌環(huán)在重負(fù)荷下利用率高，網(wǎng)絡(luò)性能對(duì)傳輸距離不敏感。但令牌環(huán)網(wǎng)控制復(fù)雜，并存在可靠性不保證等問(wèn)題。令牌總線是在綜合CSMA/CD與令牌環(huán)兩種介質(zhì)訪問(wèn)方式優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上而形成的一種介質(zhì)訪問(wèn)控制方式。令牌總線主要適用于總線形或樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)。令牌總線的特點(diǎn)在于它的確定性、可調(diào)整性及較好的吞吐能力，適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高或通訊負(fù)荷較重的應(yīng)用環(huán)境中，如生產(chǎn)過(guò)程控制領(lǐng)域。它的缺點(diǎn)在于它的復(fù)雜性和時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)較大，結(jié)點(diǎn)可能要等待多次無(wú)效的令牌傳送后才能獲得令牌。4）CSMA/CD與TokenBus、TokenRing的比較在共享介質(zhì)訪問(wèn)控制方法中，CSMA/CD與TokenBus、TokenRing應(yīng)用廣泛。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看，CSMA/CD與TokenBus都是針對(duì)總線拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的，而TokenRing是針對(duì)環(huán)型拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的。如果從介質(zhì)訪問(wèn)控制方法性質(zhì)的角度看，CSMA/CD屬于隨機(jī)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法，而TokenBus、TokenRing則屬于確定型介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。與確定型介質(zhì)訪問(wèn)控制方法比較，CSMA/CD方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。目前有多種VLSI（VeryLargeScaleIntegration，超大規(guī)模集成電路）可以實(shí)現(xiàn)CSMA/CD方法，這對(duì)降低Ethernet成本，擴(kuò)大應(yīng)用范圍是非常有利的。（2）CSMA/CD是一種用戶訪問(wèn)總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)總線的方法，適用于辦公自動(dòng)化等對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)格的應(yīng)用環(huán)境。（3）CSMA/CD在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較低時(shí)表現(xiàn)出較好的吞吐率與延遲特性。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延遲增加，因此CSMA/CD方法一般用于通信負(fù)荷較輕的應(yīng)用環(huán)境中。與隨機(jī)型介質(zhì)訪問(wèn)控制方法比較，確定型介質(zhì)訪問(wèn)控制方法TokenBus、TokenRing有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）TokenBus、TokenRing網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)兩次獲得令牌的最大時(shí)間間隔是確定的，因而適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境，如生產(chǎn)過(guò)程控制領(lǐng)域。（2）TokenBus、TokenRing在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較重時(shí)表現(xiàn)出很好的吞吐率與較低的傳輸延遲，因而適用于通信負(fù)荷較重的環(huán)境。（3）TokenBus、TokenRing的不足之處在于它們需要復(fù)雜的環(huán)維護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)較困難。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享局域網(wǎng)有三類(lèi)：1.采用CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的總線型局域網(wǎng)。2.采用TokenBus介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的總線型局域網(wǎng)。3.采用TokenRing介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的環(huán)型局域網(wǎng)。Ethernet（以太網(wǎng)）的核心技術(shù)是它的隨機(jī)爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問(wèn)方法即CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。最早使用隨機(jī)爭(zhēng)用技術(shù)的是夏威夷大學(xué)的校園網(wǎng)。4、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NetworkOperatingSystem,NOS）是網(wǎng)絡(luò)的心臟和靈魂，是向網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享功能的操作系統(tǒng)。它是負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶的軟件的集合。通常的操作系統(tǒng)具有文件管理、設(shè)備管理和存儲(chǔ)器管理等功能，而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除了具有上述功能外。還能夠提供高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)通信能力及多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。1）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的分類(lèi)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)按照處理不同可以分為三類(lèi)：（1）集中模式集中式網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是由分時(shí)操作系統(tǒng)加上網(wǎng)絡(luò)功能演變的。系統(tǒng)的基本單元由一臺(tái)主機(jī)和若干臺(tái)與主機(jī)相連的終端構(gòu)成，信息的處理和控制是集中的。Unix就是這類(lèi)系統(tǒng)的典型。（2）客戶機(jī)/服務(wù)器模式這種模式是最流行的網(wǎng)絡(luò)工作模式。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的控制中心，并向客戶提供服務(wù)?？蛻魴C(jī)是用于本地處理和訪問(wèn)服務(wù)器的站點(diǎn)。（3）對(duì)等模式采用這種模式的站點(diǎn)都是對(duì)等的，既可以作為客戶訪問(wèn)其它站點(diǎn)，又可以作為服務(wù)器向其他站點(diǎn)提供服務(wù)。這種模式具有分布處理和分布控制的功能。2）局域網(wǎng)中幾類(lèi)具體的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：（1）Windows類(lèi)（2）NetWare類(lèi)（3）Unix系統(tǒng)（4）Linux5、通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（Protocol）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其功能的最基本機(jī)制，其本質(zhì)是一種規(guī)則，即各種硬件和軟件必須遵循的共同守則。如同我們?nèi)粘Ｍㄓ玫恼Z(yǔ)言一樣，標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言使我們不同的民族能夠相互交流，計(jì)算機(jī)之間的相互通信也需要共同遵守一定的規(guī)則，這些規(guī)則就稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)上各種設(shè)備能夠相互交換信息，不同計(jì)算機(jī)之間必須使用相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議才能進(jìn)行通信。在局域網(wǎng)中，最常用的通信協(xié)議是TCP/IP，此外還有NetBEUI、NWLinkIPX/SPX兼容傳輸協(xié)議和AppleTalk協(xié)議等。1）TCP/IP協(xié)議TCP/IP是一個(gè)協(xié)議系列，其包括100多個(gè)協(xié)議，TCP（傳輸控制協(xié)議）和IP（網(wǎng)際協(xié)議）僅是其中的兩個(gè)協(xié)議。由于他們是最基本和最重要的兩個(gè)協(xié)議，而且使用廣泛并廣為人知，因此通常用TCP/IP代表整個(gè)Internet協(xié)議系列。Microsoft的聯(lián)網(wǎng)方案使用了TCP/IP協(xié)議，在目前流行的Windows版本中都內(nèi)置了該協(xié)議，而且在WindowsXP中是自動(dòng)安裝的。在Windows2000Server中，TCP/IP協(xié)議與DNS（域名系統(tǒng)）和DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）配合使用。DHCP用來(lái)分配IP地址，當(dāng)用戶計(jì)算機(jī)登陸網(wǎng)絡(luò)時(shí)，用戶計(jì)算機(jī)自動(dòng)尋找網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器，從中獲得網(wǎng)絡(luò)連接的動(dòng)態(tài)配置和IP地址。（1）IP協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP的心臟，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。IP層接收由更底層網(wǎng)絡(luò)接口層（例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來(lái)的數(shù)據(jù)包傳送到更高層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因?yàn)镮P并沒(méi)有做任何事情來(lái)確認(rèn)數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒(méi)有被破壞。IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。高層的TCP和UDP服務(wù)在接收數(shù)據(jù)包時(shí)，通常假設(shè)包中的原地址是有效的。也可以這樣說(shuō)，IP地址形成了許多服務(wù)的認(rèn)證基礎(chǔ)，這些服務(wù)相信數(shù)據(jù)包是從一個(gè)有效的主機(jī)發(fā)送來(lái)的。IP確認(rèn)包含一個(gè)選項(xiàng)，叫做IPsourcerouting，可以用來(lái)指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對(duì)于一些TCP/UDP的服務(wù)來(lái)說(shuō)，使用了該選項(xiàng)的IP包好像是從路徑上的最后一個(gè)系統(tǒng)傳遞過(guò)來(lái)的，而不是來(lái)自于它的真實(shí)地點(diǎn)。這個(gè)選項(xiàng)是為了測(cè)試而存在的，說(shuō)明它可以被用來(lái)欺騙系統(tǒng)以進(jìn)行被禁止的連接。那么，許多依靠IP源地址做確認(rèn)的服務(wù)將產(chǎn)生問(wèn)題并且會(huì)被非法入侵。（2）TCP協(xié)議如果數(shù)據(jù)IP包中有已經(jīng)封好的TCP數(shù)據(jù)包，那么IP將把他們向“上”傳送到TCP層。TCP將包排序并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛電路間的連接。TCP數(shù)據(jù)包包括序號(hào)和確認(rèn)，所以未按照順序收到的包可以被排序，而損壞的包可以被重傳。TCP將它的信息送到更高層的應(yīng)用程序，例如Telnet的服務(wù)程序和客戶程序。應(yīng)用程序輪流將信息送回TCP層，TCP層便將他們向下傳送到IP層，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和物理介質(zhì)，最后到接收方。面向連接的服務(wù)（例如Telnet、FTP、rlogin、XWindows和SMTP）需要高度的可靠性，所以他們使用了TCP協(xié)議。DNS在某些情況下使用TCP（發(fā)送和接收域名數(shù)據(jù)庫(kù)），但使用UDP傳送有關(guān)單個(gè)主機(jī)的信息。三、擴(kuò)展項(xiàng)目能簡(jiǎn)述一下局域網(wǎng)軟件都包括哪幾方面嗎？課題I任務(wù)2.4P地址、網(wǎng)絡(luò)掩碼課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、IP地址2、子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)目標(biāo)掌握IP地址掌握子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)重點(diǎn)IP地址子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)難點(diǎn)IP地址子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)活動(dòng)及主要語(yǔ)言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問(wèn)法）導(dǎo)入：局域網(wǎng)軟件系統(tǒng)有哪些？二、新課教學(xué)（講解法、提問(wèn)法、示范法）1、1.IP地址為了實(shí)現(xiàn)各主機(jī)間的通信，每臺(tái)主機(jī)都必須有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)地址，才不至于在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)混亂。就好像每位中華人民共和國(guó)的公民都有自己唯一的身份證號(hào)碼一樣。Internet的網(wǎng)絡(luò)地址是指連入Internet網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的地址編碼。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址唯一地標(biāo)識(shí)每一臺(tái)計(jì)算機(jī)，我們把這個(gè)地址叫做IP地址，即用Internet協(xié)議語(yǔ)言表示的地址。IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)組成并分成4個(gè)8位部分。由于二進(jìn)制使用不方便，所以通常使用“點(diǎn)分十進(jìn)制”方式表示IP地址。即把每部分用相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)表示，大小介于0～255之間，例如和6等都是IP地址。如果網(wǎng)絡(luò)在IP地址中任意使用全部32位二進(jìn)制數(shù)，將有超過(guò)40億（2256）個(gè)可能地址。但一些特殊組合作為專(zhuān)用地址，而且4組8位二進(jìn)制數(shù)以特殊方式分類(lèi)，其依賴于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，因此潛在地址的實(shí)際數(shù)并沒(méi)有這么多。（1）3類(lèi)常用的網(wǎng)絡(luò)地址一個(gè)IP地址實(shí)際上由網(wǎng)絡(luò)（Network）和主機(jī)（Host）兩部分組成，通過(guò)使用兩個(gè)部分，不同網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)可以擁有相同的主機(jī)號(hào)。沒(méi)有這種組合類(lèi)型，編號(hào)將很難控制。為了給不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)提供必要的靈活性，IP地址的設(shè)計(jì)者將IP地址空間劃分為5個(gè)不同的地址類(lèi)別ClassA～E，其中D類(lèi)IP地址的第一個(gè)數(shù)介于224～239之間，用作多目的地信息的傳輸，保留作備用；E類(lèi)IP地址的第1個(gè)數(shù)在240～247之間，保留僅用于Internet的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)。ClassA～C類(lèi)IP地址的具體含義如下。=1\*GB3①ClassA（A類(lèi)）：A類(lèi)IP地址只有8位作為網(wǎng)絡(luò)地址，但有24位作為主機(jī)地址。這樣理論上允許有160萬(wàn)個(gè)主機(jī)地址。但是最多只有128個(gè)A類(lèi)IP地址。=2\*GB3②ClassB（B類(lèi)）：B類(lèi)IP地址用16位作為主機(jī)地址，允許有更多的B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，而主機(jī)數(shù)缺少了許多，不過(guò)仍允許有65000多臺(tái)主機(jī)。=3\*GB3③ClassC（C類(lèi)）：C類(lèi)IP地址用24位作為網(wǎng)絡(luò)地址，用8位作為主機(jī)地址，C類(lèi)IP地址最多可以有254（0和255為IP地址的每一部分保留）臺(tái)主機(jī)和200多萬(wàn)網(wǎng)絡(luò)地址。目前，世界上大多數(shù)是B類(lèi)和C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)IP地址的第1個(gè)十進(jìn)制數(shù)可以識(shí)別網(wǎng)絡(luò)所屬的類(lèi)別，由此可以得出主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大小。下面是IP地址的第1個(gè)十進(jìn)制數(shù)的規(guī)則。=1\*GB3①A類(lèi)IP地址的第1個(gè)數(shù)介于0～127之間（0和127有特殊用途，不能進(jìn)行分配）。=2\*GB3②B類(lèi)IP地址的第1個(gè)數(shù)介于128～191之間。=3\*GB3③C類(lèi)IP地址的第1個(gè)數(shù)介于192～223之間。例如，如果計(jì)算機(jī)的IP地址為5，即可推斷該主機(jī)屬于一個(gè)A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大，網(wǎng)絡(luò)地址為108，主機(jī)地址為16.99.35；如果是3，即可推斷該主機(jī)屬于一個(gè)B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)地址為149.28，主機(jī)地址為98.23；如果是，即可推斷該主機(jī)屬于一個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)數(shù)量不超過(guò)254臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0，主機(jī)地址為1。（2）特殊的IP地址除了一般地標(biāo)識(shí)一臺(tái)主機(jī)外，還有幾種具有特殊意義的特殊形式。=1\*GB3①“0”地址：TCP/IP協(xié)議規(guī)定，各位全為“0”的網(wǎng)絡(luò)號(hào)被解釋成“本”網(wǎng)絡(luò)。=2\*GB3②回送地址：A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)地址127是一個(gè)保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信，叫做回送地址。無(wú)論什么程序，一旦使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即返回之，不進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。3）廣播地址：廣播地址又分為直接廣播地址和有限廣播地址兩類(lèi)。=1\*GB3①直接廣播地址：TCP/IP規(guī)定，主機(jī)號(hào)全為“1”的網(wǎng)絡(luò)地址用于廣播，叫做廣播地址。所謂廣播，指同時(shí)向網(wǎng)上所有主機(jī)發(fā)送報(bào)文。=2\*GB3②有限廣播地址：前面提到的廣播地址包含一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，技術(shù)上稱(chēng)為直線廣播地址。在網(wǎng)間網(wǎng)上的任何一點(diǎn)均可向其他任何網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直接廣播，但直接廣播有一個(gè)缺點(diǎn)，就是要知道信宿網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。有時(shí)需要在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播，但又不知道本網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。TCP/IP規(guī)定，32位全為“1”的地址用于本網(wǎng)廣播，該地址叫做有限廣播地址。（4）私有地址：在TCP/IP協(xié)議中，有一些IP地址是專(zhuān)門(mén)保留給私有局域網(wǎng)使用的，因?yàn)檫@些IP地址不能通過(guò)路由器傳送，因此不會(huì)出現(xiàn)在Internet上。這些保留給私有局域網(wǎng)使用的IP地址如下：A類(lèi)是10.x.y.z，B類(lèi)是172.16.y.z～172.31.y.z，C類(lèi)是192.168.0.z～192.168.255.z。如果局域網(wǎng)不需要接入Internet，則不必拘泥于此規(guī)則。2.子網(wǎng)掩碼IP地址是以網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)來(lái)標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的，具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算機(jī)之間可以“直接”相通，不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算機(jī)要通過(guò)網(wǎng)關(guān)（Gateway）才能相通。但這樣的劃分在某些情況下顯得并不十分靈活。為此IP地址還允許被劃分成更小的網(wǎng)絡(luò)，成為子網(wǎng)（Subnet），這樣就產(chǎn)生了子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的作用就是用來(lái)判斷任意兩個(gè)IP地址是否屬于同一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)只有同時(shí)在一個(gè)子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)才能“直接”互通。下面介紹如何確定子網(wǎng)掩碼。前面講到IP地址分為網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，要將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)子網(wǎng)，那么網(wǎng)絡(luò)號(hào)將要占用原來(lái)的主機(jī)位，如對(duì)于一個(gè)C類(lèi)地址，它使用21位來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，要將其劃分為兩個(gè)子網(wǎng)則需要占用1位原來(lái)的主機(jī)標(biāo)示位。此時(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)位變?yōu)?2位而主機(jī)標(biāo)識(shí)變?yōu)?位。同理借用兩個(gè)主機(jī)位，則可以將一個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)劃分為4個(gè)子網(wǎng)，那么計(jì)算機(jī)是怎么樣才知道這一網(wǎng)絡(luò)是否劃分了子網(wǎng)呢？這就可以從子網(wǎng)掩碼中看出。子網(wǎng)掩碼和IP地址一樣也有32位，確定子網(wǎng)掩碼的方法是使其與IP地址中標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的所有對(duì)應(yīng)位都用“1”，而與主機(jī)號(hào)對(duì)應(yīng)的位都是“0”。如分為兩個(gè)子網(wǎng)的C類(lèi)IP地址用22位來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，則其子網(wǎng)掩碼為：11111111111111111111111110000000即28。于是我們知道，A類(lèi)地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為，B類(lèi)為，C類(lèi)為.如REF_Ref536558311\h表21所示是C類(lèi)地址子網(wǎng)劃分及相關(guān)子網(wǎng)掩碼。表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s11C類(lèi)地址子網(wǎng)劃分及相關(guān)子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)位數(shù)子網(wǎng)掩碼主機(jī)數(shù)可用主機(jī)數(shù)1281281262926462324323044016145488665242從表2-1可注意到表中列出了主機(jī)數(shù)和可用主機(jī)數(shù)兩項(xiàng)，這是為什么呢？因?yàn)楫?dāng)?shù)刂匪谥鳈C(jī)位都為“0”時(shí)，這一地址為線路（或子網(wǎng)）地址，而當(dāng)所有主機(jī)位都為“1”時(shí)為廣播地址。同時(shí)我們還可以使用可變長(zhǎng)掩碼（VLSM），就是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以用不同的掩碼進(jìn)行配置，這樣做的目的是為了使把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)子網(wǎng)更加方便。在沒(méi)有VLSM的情況下，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能使用一個(gè)子網(wǎng)掩碼，這就限制了在給定子網(wǎng)數(shù)目的條件下主機(jī)的數(shù)目。例如你被分配一個(gè)C類(lèi)地址，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為，而你現(xiàn)在需要將其劃分為3個(gè)子網(wǎng)，其中一個(gè)子網(wǎng)有100臺(tái)主機(jī)，其余兩個(gè)子網(wǎng)均有